JP2012523281A - Apparatus for organ-specific inflammation treatment - Google Patents
Apparatus for organ-specific inflammation treatment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012523281A JP2012523281A JP2012504781A JP2012504781A JP2012523281A JP 2012523281 A JP2012523281 A JP 2012523281A JP 2012504781 A JP2012504781 A JP 2012504781A JP 2012504781 A JP2012504781 A JP 2012504781A JP 2012523281 A JP2012523281 A JP 2012523281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inflammation
- pacing
- controller
- lymph
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/365—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
- A61N1/36514—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure
- A61N1/36521—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential controlled by a physiological quantity other than heart potential, e.g. blood pressure the parameter being derived from measurement of an electrical impedance
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/3627—Heart stimulators for treating a mechanical deficiency of the heart, e.g. congestive heart failure or cardiomyopathy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/365—Heart stimulators controlled by a physiological parameter, e.g. heart potential
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/37—Monitoring; Protecting
- A61N1/3702—Physiological parameters
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Hematology (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
心臓治療を施すための方法及びデバイスが説明され、その心臓治療を施すための埋込型デバイスは、付加的に、炎症の存在を検出するように構成される。炎症の検出に基づいて、デバイスがその治療の施し方を種々の方法で修正し、及び/又は他の種類の治療介入のための情報を外部エージェントに伝えるように構成することができる。
【選択図】 図4A method and device for delivering a cardiac treatment is described, and the implantable device for delivering the cardiac treatment is additionally configured to detect the presence of inflammation. Based on the detection of inflammation, the device can be configured to modify its treatment delivery in various ways and / or communicate information to other agents for other types of treatment interventions.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、疾患、特に心臓疾患の治療及び検出のための装置及び方法に関連し、さらに心臓ペースメーカーのような、心臓に電気刺激を加えるデバイスに関連する。
(優先権の主張)
引用により本明細書に組み入れられる、2009年4月7日付で出願された米国仮特許出願第61/167,280号に基づく優先権の利益がここに主張される。
(関連出願の相互参照)
本出願は、引用により本明細書に組み入れられる、2008年9月23日付で出願された米国仮特許出願第61/099,251号に関連する。
The present invention relates to apparatus and methods for the treatment and detection of diseases, particularly heart disease, and further to devices that apply electrical stimulation to the heart, such as cardiac pacemakers.
(Claiming priority)
The benefit of priority based on US Provisional Patent Application No. 61 / 167,280, filed April 7, 2009, incorporated herein by reference, is claimed herein.
(Cross-reference of related applications)
This application is related to US Provisional Patent Application No. 61 / 099,251, filed September 23, 2008, which is incorporated herein by reference.
心不全(HF)は衰弱性疾患であり、心機能の異常により、末梢組織の代謝要求を満たすのに適切なレベルを下回り得るような正常に達しない心拍出量が引き起こされる臨床的症候群を指す。心不全は様々な原因によって起こり得るが、最も一般的なものは虚血性心疾患である。心不全は通常、心機能を増強し及び/又は鬱血症状を緩和するように設計された投薬計画によって治療される。 Heart failure (HF) is a debilitating disease that refers to a clinical syndrome in which abnormal cardiac function causes subnormal cardiac output that can be below levels adequate to meet the metabolic demands of peripheral tissues. . Although heart failure can be caused by a variety of causes, the most common is ischemic heart disease. Heart failure is usually treated with a regimen designed to enhance cardiac function and / or alleviate symptoms of depression.
心不全の治療には、心室の電気刺激もまた有用となり得る。幾人かの心不全患者は心室内及び/又は心室間の伝導障害(例えば脚ブロック)に悩まされ、従って、電気刺激を用いて心室収縮の同期を改善することにより、その心拍出量を増大させることができることが示されている。これらの障害を治療するために、心房及び/又は心室の収縮の協働を改善する試みとして、心臓再同期療法(CRT)と呼ばれる、1つ又はそれ以上の心腔に適切にタイミング調整した電気刺激を加える埋込型心臓デバイスが開発されている。心室再同期は心不全の治療に有用であり、その理由は、直接的な変力性はないが、再同期はより協働的な心室収縮をもたらしてポンプ効率を改善し、心拍出量を増大させるからである。現在、CRTの最も一般的な形態では、内因性心房収縮の検出又は心房ペーシングの供給に対する特定の心房−心室遅延間隔の後に、刺激パルスを両心室に同時に、又は特定の二心室オフセット間隔を隔てて加える。HF患者の心機能の改善のために、心筋の収縮性を強化することによる他のタイプの電気刺激も有用となり得る。 Ventricular electrical stimulation can also be useful in the treatment of heart failure. Some heart failure patients suffer from intraventricular and / or interventricular conduction disturbances (eg leg blocks) and thus increase their cardiac output by using electrical stimulation to improve the synchronization of ventricular contractions It has been shown that can be made. In an attempt to improve the coordination of atrial and / or ventricular contractions to treat these disorders, appropriately timed electricity in one or more heart chambers called cardiac resynchronization therapy (CRT) Implantable cardiac devices that apply stimuli have been developed. Ventricular resynchronization is useful for the treatment of heart failure because it is not directly inotropic, but resynchronization results in more cooperative ventricular contractions to improve pump efficiency and increase cardiac output. It is because it increases. Currently, in the most common form of CRT, after a specific atrial-ventricular delay interval for detection of intrinsic atrial contraction or delivery of atrial pacing, a stimulation pulse is applied to both ventricles simultaneously or at a specific biventricular offset interval. Add. Other types of electrical stimulation by enhancing myocardial contractility may also be useful for improving cardiac function in HF patients.
心不全はまた、部分的に免疫活性化及び炎症により特徴付けられる疾患である。従って、HFの患者は、血行内及び不全の心臓自体内部の両方で、高レベルの数の炎症性サイトカインを有する。HF患者にしばしば見られる冠動脈疾患(アテローム斑)もまた、炎症と関連付けられる。このような炎症は、埋込型デバイスによって施される種々の心臓治療がどのように機能するかに対して影響を有し、その治療の施し方を修正する必要性を示す可能性がある。 Heart failure is also a disease characterized in part by immune activation and inflammation. Thus, HF patients have high levels of inflammatory cytokines both within the circulation and within the failing heart itself. Coronary artery disease (atheroma plaque) often seen in HF patients is also associated with inflammation. Such inflammation can have an impact on how the various heart therapies delivered by the implantable device function and may indicate the need to modify how the treatment is administered.
本明細書で説明するのは、心臓治療を施すための方法及びデバイスであり、その心臓治療を施すための埋込型デバイスは、付加的に炎症の存在を検出するように構成される。炎症の検出に基づいて、デバイスがその治療の施し方を種々の方法で修正し、及び/又は他の種類の治療介入のための情報を外部エージェントに伝えるように構成することができる。(埋込型デバイスはまた、炎症の検出によって調整される他のタイプの臓器特異的治療を施すように構成することができる)。以下で説明するのは、心臓デバイスによって施すことができる種々異なるタイプの心臓治療、デバイスが炎症を検出できるようにする技術、炎症の検出に応答して種々異なるタイプの心臓治療を修正することができる方法、及び、例示的なハードウェア・プラットフォームである。 Described herein are methods and devices for administering cardiac therapy, wherein the implantable device for administering cardiac therapy is additionally configured to detect the presence of inflammation. Based on the detection of inflammation, the device can be configured to modify its treatment delivery in various ways and / or communicate information to other agents for other types of treatment interventions. (Implantable devices can also be configured to deliver other types of organ-specific treatments that are coordinated by detection of inflammation). Described below are different types of heart therapies that can be administered by a heart device, techniques that allow the device to detect inflammation, and modifying different types of heart therapies in response to detection of inflammation. A possible method and an exemplary hardware platform.
炎症の検出
特定の臓器内の炎症は、典型的には、罹患組織内の血管外流体の増加をもたらし、この流体はリンパ系によって排出される。リンパ循環は透過性の高い毛細リンパ管から始まり、毛細リンパ管は、リンパ液を弁及び平滑筋壁を有するより大きな収縮性リンパ管に排出する。リンパ管の機能的単位はリンパアンギオンとして知られる、2つの弁の間のセグメントである。リンパアンギオンは、半径及び壁厚に対する長さの比率に依存する収縮性を有する。リンパアンギオンの収縮率の増大は、リンパ液の流れの増加を示し、従って炎症の存在を示す。リンパ管の排出先であるリンパ節のサイズの増加もまた、炎症を検出するのに用いることができる。
Inflammation Detection Inflammation in a particular organ typically results in an increase in extravascular fluid within the affected tissue, which is drained by the lymphatic system. The lymphatic circulation begins with highly permeable capillary lymph vessels that drain the lymph into larger contractile lymph vessels with valves and smooth muscle walls. The functional unit of the lymphatic vessel is the segment between the two valves, known as the lymph anion. Lymph anions have contractility that depends on the ratio of radius to length to wall thickness. An increase in the rate of contraction of lymph anions indicates an increase in lymph flow and thus the presence of inflammation. An increase in the size of the lymph nodes from which lymphatic vessels are drained can also be used to detect inflammation.
本明細書で説明する埋込型デバイスは、リンパアンギオンの収縮、又は、リンパアンギオン若しくはリンパ節の寸法に関する情報を検出する炎症センサを内蔵する。1つの実施形態において、炎症センサを備える心臓デバイスは、炎症の検出に基づいて治療の施し方を調節する。以下で説明するように、このような治療の調節は、治療を施すのに使用されるパラメータ値、及び特異的治療の選択の変更を必要とする場合がある。別の実施形態においては、炎症センサは心調律管理システム内に、リンパアンギオンの収縮情報の傾向を調べるように設計されたプロセッサと共に組み込まれる。センサ情報を使用するアルゴリズムは代償不全事象を検出し、患者管理システムを介して警告を与えることができ、ここでその情報はテレメトリ及びネットワーク通信を介して患者管理サーバ又は他の場所に伝えられる。センサ情報を使用するアルゴリズムはまた、心臓再同期療法などの種々の種類の心臓治療に対する炎症の反応を追跡し、治療最適化プログラミングの変更を提案することができる。炎症を起こし得る状況がある場合には、さらに悪化させる二次疾患を防ぐために、特定の予防的な心臓治療(例えば以下で説明する断続的ペーシングなど)を一時中断する場合もある。前述の炎症の監視はまた、脆弱なプラーク又はポケット感染に対する警告を与え、全体的な炎症を監視するのに用いることができ、また、クローン病及び無症状の肝炎の監視に用いることができる。 The implantable device described herein incorporates an inflammatory sensor that detects information related to the contraction of lymph anions or the dimensions of lymph anions or lymph nodes. In one embodiment, a cardiac device comprising an inflammation sensor adjusts the treatment delivery based on the detection of inflammation. As described below, such treatment adjustments may require changes in the parameter values used to administer the treatment and the choice of specific treatment. In another embodiment, the inflammatory sensor is incorporated into a cardiac rhythm management system with a processor designed to look for trends in lymphangione contraction information. Algorithms that use sensor information can detect decompensation events and provide alerts via the patient management system, where the information is communicated to the patient management server or other location via telemetry and network communications. Algorithms that use sensor information can also track inflammatory responses to various types of cardiac therapies, such as cardiac resynchronization therapy, and suggest changes in treatment optimization programming. If there are conditions that can cause inflammation, certain prophylactic heart therapies (such as intermittent pacing described below) may be suspended to prevent further exacerbating secondary diseases. The aforementioned inflammation monitoring can also be used to warn of vulnerable plaque or pocket infections, to monitor overall inflammation, and to monitor Crohn's disease and asymptomatic hepatitis.
本明細書で説明する炎症センサは、検出したリンパアンギオンの収縮、又はリンパアンギオン若しくはリンパ節の寸法を、上流の炎症(即ち、特定のリンパアンギオンによって排出される特定の臓器内の炎症)の尺度として用いる。リンパアンギオンの収縮率及び/又は大きさ(即ち収縮力)の増大は、炎症の表示となり得る。リンパアンギオンの収縮は、例えば、1)リンパアンギオン又はリンパ節のサイズの変化(直径の増大、歪みの増加)、2)圧力の変化(間質圧の増大)、3)リンパアンギオン壁厚の変化(光学的)、4)下向きに進むたわみの映像記録、5)リンパアンギオンのインピーダンスの変化、及び6)リンパアンギオンの筋電位、などにより検出することができる。上に挙げた変数の1つ又はそれ以上を検出するためのリンパ・センサは、1つ又はそれ以上の電極、光センサ、圧力センサ、又は音響センサとすることができる。センサは埋込み可能なリード線を介して、埋込型デバイスの筐体及び電子回路に接続することができ、又は、埋込型デバイスと無線通信する付随デバイスとすることができる。炎症を検出するために、リンパ・センサ信号を指定の閾値と比較することができる。存在する炎症の量もまた、リンパ・センサの信号から、指定の尺度に従って定量化することができる。 Inflammation sensors described herein can detect the contraction of lymph anions, or the size of lymph anions or lymph nodes, to determine the upstream inflammation (ie, inflammation in a particular organ that is excreted by a particular lymph anion). ). An increase in the contraction rate and / or size (ie, contractile force) of lymph anions can be an indication of inflammation. The contraction of lymph anions can be, for example, 1) a change in the size of the lymph anion or lymph node (increase in diameter, increase in strain), 2) a change in pressure (increase in interstitial pressure), 3) the lymph anion wall Changes in thickness (optical), 4) video recording of downward deflection, 5) changes in impedance of lymph anions, 6) myoelectric potential of lymph anions, and the like can be detected. The lymph sensor for detecting one or more of the variables listed above may be one or more electrodes, light sensors, pressure sensors, or acoustic sensors. The sensor can be connected to the implantable device's housing and electronic circuitry via an implantable lead, or it can be an accompanying device in wireless communication with the implantable device. To detect inflammation, the lymph sensor signal can be compared to a specified threshold. The amount of inflammation present can also be quantified from the lymph sensor signal according to a specified measure.
炎症検出に対する種々異なるタイプの心臓治療による応答
埋込型心臓デバイスにより施される最も一般的なタイプの電気刺激治療は、心調律の不調を治療するための選択された心腔に施されるペーシング療法である。例えばペースメーカーは、タイミングを調整したペーシング・パルスにより心臓をペーシングする心調律管理デバイスである。ペースメーカーが用いられる最も一般的な状態は、心室レートが低くなりすぎる徐脈の治療においてである。永続的又は断続的な心房−心室伝導障害(即ちAVブロック)、及び洞不全症候群は、徐脈の最も一般的な原因を代表するものであり、これに対しては永続的なペーシングが必要となり得る。適正に機能すれば、ペースメーカーは、それ自体でペース調整することができない心臓の能力を、代謝要求を満たすための適切なリズムで最小限の心拍を強制すること及び/又はAV伝導を人工的に回復することによって補う。前述のように、ペーシング療法はまた、心臓伝導障害の治療に用いて心収縮の協働を改善することができ、これは心臓再同期療法と呼ばれる。他の心調律管理デバイスは、心房及び/又は心室の頻脈性不整脈を検出し、電気刺激を加えて電気的除細動/除細動ショック又は抗頻脈ペーシングの形態で頻脈性不整脈を消失させるように設計されている。特定の組み合わせデバイスは、上記の機能の全てを組み入れることができる。ペーシング機能を有するあらゆるデバイスを、それが実施することができる他の機能に関わりなく、本明細書では単にペースメーカーと呼ぶ。
Response by different types of heart therapy to inflammation detection The most common type of electrical stimulation therapy administered by implantable cardiac devices is the pacing applied to selected heart chambers to treat heart rhythm disorders It is a therapy. For example, a pacemaker is a cardiac rhythm management device that paces the heart with timed pacing pulses. The most common condition for which pacemakers are used is in the treatment of bradycardia where the ventricular rate becomes too low. Permanent or intermittent atrial-ventricular conduction disturbances (ie AV block) and sinus failure syndromes represent the most common causes of bradycardia, which require permanent pacing. obtain. If functioning properly, the pacemaker will artificially enforce the ability of the heart that cannot be paced on its own to force a minimum heart rate and / or AV conduction at an appropriate rhythm to meet metabolic demands. Make up by recovering. As mentioned above, pacing therapy can also be used to treat cardiac conduction disorders to improve systolic cooperation, which is called cardiac resynchronization therapy. Other cardiac rhythm management devices detect atrial and / or ventricular tachyarrhythmias and apply electrical stimulation to detect tachyarrhythmias in the form of cardioversion / defibrillation shock or anti-tachycardia pacing. Designed to disappear. Certain combination devices can incorporate all of the functions described above. Any device having a pacing function is referred to herein simply as a pacemaker, regardless of the other functions it can perform.
埋込型デバイスにより施すことができる電気刺激治療の別の形態は、迷走神経又は交感神経のような心臓を支配する神経に対する神経刺激である。例えば迷走神経は副交感神経刺激を心臓に与え、これは心臓への血液供給が損なわれるときに有益となる様式で、交感神経活動の増加による効果を弱める。節前又は節後部位における迷走神経の刺激は冠動脈の膨張をもたらし、また心筋収縮性に与える効果によって心臓にかかる作業負荷の低減をもたらす。 Another form of electrical stimulation therapy that can be applied by an implantable device is neural stimulation of nerves that govern the heart, such as the vagus or sympathetic nerves. For example, the vagus nerve provides parasympathetic stimulation to the heart, which is beneficial when blood supply to the heart is compromised and diminishes the effects of increased sympathetic activity. Stimulation of the vagus nerve at the prenodal or postnodal site results in coronary artery dilation and a reduction in workload on the heart due to its effect on myocardial contractility.
また、電気刺激パルスは、心筋収縮性を増強できるような様式で心臓に加えることができることが実証されており、これは心筋収縮調節(CCM)と呼ばれる場合がある。収縮性増強刺激を心室に加えることは、従って、心不全の治療の補助となり得る。収縮性増強刺激は内因性収縮後の不応期中に加えることができるので、非興奮性刺激となる。このような刺激は、細胞内カルシウム濃度を増大させ、及び/又は神経伝達物質の放出を誘発することによって、心筋収縮を増大させるものと推定される。しかしながら、収縮性増強刺激はまた、興奮性様式で加えることもでき、本明細書ではこれを高拍出量ペーシング(HOP)と呼ぶ。HOPの1つの形態においては、より高い刺激エネルギーを有する刺激パルスを用いる徐脈ペーシング・モードを用いて、従来のペーシングと同じ方法で刺激が加えられる。例えば、高拍出量ペーシングのための刺激パルスは、+又は−の5−8ボルトの頂点間電圧振幅、及び20−70ミリ秒のパルス持続時間を有する二相性(又は多相性)波形とすることができる。HOPの別の形態においては、同様の刺激パルスが、従来の心室ペーシング・パルスに続いて不応期に加えられる。HOP治療を施し、本出願の対象物を組み込むことができるデバイスの更なる説明は、引用により本明細書に組み入れられる、本出願人に譲渡された2007年9月25日出願の特許文献1、及び2008年8月20日出願の特許文献2の中に見出される。 It has also been demonstrated that electrical stimulation pulses can be applied to the heart in a manner that can enhance myocardial contractility, sometimes referred to as myocardial contractility regulation (CCM). Applying a contractility enhancing stimulus to the ventricle can therefore aid in the treatment of heart failure. Because contractile augmentation stimuli can be applied during the refractory period after intrinsic contraction, they become non-excitable stimuli. Such stimulation is presumed to increase myocardial contraction by increasing intracellular calcium concentration and / or inducing neurotransmitter release. However, contractility enhancing stimuli can also be applied in an excitatory manner, referred to herein as high volume pacing (HOP). In one form of HOP, stimulation is applied in the same manner as conventional pacing using a bradycardia pacing mode that uses stimulation pulses with higher stimulation energy. For example, a stimulation pulse for high volume pacing is a biphasic (or polyphasic) waveform with a + or-5-8 volt apex voltage amplitude and a pulse duration of 20-70 milliseconds. be able to. In another form of HOP, similar stimulation pulses are applied during the refractory period following conventional ventricular pacing pulses. A further description of a device that can be administered HOP therapy and incorporate the subject matter of this application is described in US Pat. No. 6,037,034, filed on Sep. 25, 2007, assigned to the present applicant, incorporated herein by reference. And in US Pat.
電気刺激治療の別の形態は、例えば虚血性心疾患の患者、MI後患者、及びHF患者などの治療において、治療目的で、心収縮期中に心筋応力を有利に再分散させる方法で施されるペーシングである。心収縮期中の早期に収縮する心筋領域は、後期に収縮する領域よりも低い壁応力を受ける。ペーシング・パルスは、心収縮期中に特定の心筋領域に加えてその領域を他の領域に対して事前に興奮させ、他の領域は内因性活性化又はその後のペーシング・パルスにより興奮させるようにすることができる。(本明細書で用いられるペーシング・パルスという用語は、特定のペースを強制するのに用いられるか否かに関わりなく、心筋を興奮させるいずれかのタイプの電気刺激である)。内因性収縮に比べると、事前に興奮させられる領域は機械的に負荷除去又は応力解放され、一方、後で興奮させられる領域は増加した応力を受ける。このような事前興奮ペーシングは、心筋梗塞の周辺域又は肥大領域のような、有害なリモデリングを被ると予想され得る特定の心筋領域を意図的に応力解放するために加えることができる。事前興奮ペーシングはまた、運動の有益な効果に似たコンディショニング効果を与えるために、事前興奮ペーシング部位から離れた領域に意図的に応力を付加するように加えることができる。心筋領域への意図的な応力付加又は応力解放のいずれについても、このような心臓保護のための事前興奮ペーシングは、確定スケジュールに従い、又は指定の開始又は終了条件の検出に基づいて、断続的に加えることができ、本明細書ではこれを断続的ペーシング治療又はIPTと呼ぶ。IPTを施し、本出願の対象物を組み込むことができるデバイスの更なる説明は、引用により本明細書に組み入れられる、本出願人に譲渡された2007年3月21日出願の特許文献3及び2007年3月19日出願の特許文献4の中に見出される。 Another form of electrical stimulation therapy is administered in a manner that advantageously redistributes myocardial stress during systole for therapeutic purposes, for example in the treatment of patients with ischemic heart disease, post-MI patients, and HF patients. Pacing. Myocardial regions that contract early during systole experience lower wall stress than regions that contract late. A pacing pulse, in addition to a specific myocardial region during systole, pre-excites that region to other regions, causing other regions to be excited by intrinsic activation or subsequent pacing pulses be able to. (The term pacing pulse as used herein is any type of electrical stimulation that excites the myocardium, regardless of whether it is used to force a specific pace). Compared to intrinsic contraction, areas that are pre-excited are mechanically unloaded or stress-released, while areas that are subsequently excited are subjected to increased stress. Such pre-excitation pacing can be applied to intentionally relieve certain myocardial regions that may be expected to suffer deleterious remodeling, such as areas around myocardial infarction or hypertrophic regions. Pre-excitation pacing can also be applied to intentionally stress regions away from the pre-excitation pacing site to provide a conditioning effect similar to the beneficial effects of exercise. For either intentional stress application or stress release to the myocardial region, such pre-excitation pacing for cardioprotection is intermittently performed according to a fixed schedule or based on detection of a specified start or end condition. Which is referred to herein as intermittent pacing therapy or IPT. A further description of devices that can be subjected to IPT and can incorporate the subject matter of this application is described in US Pat. It is found in Patent Document 4 filed on March 19, 1980.
上記のように、炎症の検出は、心臓デバイスにより施される治療を修正する必要性を指示するものとなり得る。炎症が心筋組織の捕捉閾値に影響を与える可能性があるので、ペーシング刺激(即ち、心筋収縮を引き起こす電気刺激)を加えるデバイスは、炎症の検出に基づいてパルス・エネルギーを増加させる(例えば、ペーシング・パルスの振幅又は持続時間を増加させることによって)ように構成することができる。また、炎症はCRT治療に対する患者の反応の仕方に影響を及ぼし得ることも示されている。従って、CRTデバイスは、炎症の検出に基づいてCRTパラメータ(例えば心房−心室遅延又は二心室オフセット間隔)を変更すること、又は特定の治療モードを開始又は停止することによって、治療を修正するようにプログラムすることができる。炎症はまた、虚血事象を示すことができ、これに対して神経刺激又は特定のタイプの心臓刺激を有益に開始することができる。また、炎症は、特定の患者には突然心臓死の可能性を増大させ得ることも見出されている。従って、電気的除細動/除細動ショック又は抗頻脈ペーシングなどの抗頻脈療法を施すように構成されたデバイスは、炎症の検出に基づいて頻脈閾値を下げることにより、頻脈検出のための感度を上げ且つ特異性を下げるようにプログラムすることができる。 As described above, detection of inflammation can indicate the need to modify the therapy administered by the cardiac device. Because inflammation can affect myocardial tissue capture thresholds, devices that apply pacing stimuli (ie, electrical stimuli that cause myocardial contraction) increase pulse energy based on detection of inflammation (eg, pacing (By increasing the amplitude or duration of the pulse). It has also been shown that inflammation can affect how a patient responds to CRT treatment. Thus, the CRT device may modify the therapy by changing CRT parameters (eg, atrial-ventricular delay or biventricular offset interval) based on the detection of inflammation, or by starting or stopping a particular therapy mode. Can be programmed. Inflammation can also indicate an ischemic event against which neural stimulation or certain types of cardiac stimulation can be beneficially initiated. It has also been found that inflammation can increase the likelihood of sudden cardiac death in certain patients. Thus, devices configured to deliver anti-tachycardia therapy such as cardioversion / defibrillation shock or anti-tachycardia pacing can detect tachycardia by lowering the tachycardia threshold based on the detection of inflammation. Can be programmed to increase sensitivity and decrease specificity.
上述したのは、炎症の検出に基づいて治療を修正するデバイスである。可変量の治療を施すように構成されたデバイスはまた、その量を、リンパ液センサ信号から導かれる炎症の存在量の量子化計測に基づいて、修正するように構成することができる。例えば、タイミング調整した負荷サイクルに従う特定の治療モード(例えば、断続ペーシング治療、CRT、神経刺激、HOP)を与えるデバイスは、検出された炎症の量に従って負荷サイクルを増加又は減少させるようにプログラムすることができる。デバイスはまた、検出された炎症の量を、治療パラメータを調整するためのフィードバック変数として用いるようにプログラムすることができる。例えば、デバイスは、炎症レベルが一定のままであるか又は低下する限りは、指定の治療パラメータ(即ち、パルス・エネルギー、パルス・タイミング、及び/又は治療の負荷サイクルに関するパラメータ)の組によってCRT、IPT、HOP、及び/又は神経刺激を加えるが、炎症が増加する場合はパラメータを調整するようにすることができる。 What has been described above is a device that modifies treatment based on detection of inflammation. A device configured to deliver a variable amount of therapy can also be configured to modify the amount based on a quantized measure of the abundance of inflammation derived from the lymph sensor signal. For example, a device that provides a specific treatment mode (eg, intermittent pacing therapy, CRT, neural stimulation, HOP) according to a timed duty cycle can be programmed to increase or decrease the duty cycle according to the amount of inflammation detected. Can do. The device can also be programmed to use the amount of inflammation detected as a feedback variable to adjust treatment parameters. For example, the device may provide a CRT with a specified set of treatment parameters (ie, parameters related to pulse energy, pulse timing, and / or treatment duty cycle) as long as the inflammation level remains constant or decreases. IPT, HOP, and / or neural stimulation can be added, but the parameters can be adjusted if inflammation increases.
例示的な心臓デバイス
図1は、上述のいずれかのタイプのペーシング治療を施すための埋込型心臓ペーシング・デバイス100を示す。埋込型ペーシング・デバイスは、典型的には患者の胸部の皮下又は筋肉下に配置され、リード線が静脈内を通されて心臓内部に至り、デバイスを心腔内に配置された電極に接続し、この電極が検出及び/又はペーシングに用いられる。電極はまた、種々の手段により心外膜上に配置することができる。プログラム可能な電子コントローラが、時間間隔の経過及び/又は検出された電気活動(即ち、ペーシング・パルスの結果ではない内因性心拍)に応答して、ペーシング・パルスを出力させる。デバイスは心臓の内因性電気活動を、各々が1つ又はそれ以上の電極を組み込んだ1つ又はそれ以上の検出チャネルを通じて検出する。内因性拍動が存在しないときに心筋組織を活性化するために、特定の閾値を上回るエネルギーを有するペーシング・パルスが、1つ又はそれ以上のペーシング部位に、各々が1つ又はそれ以上の電極を組み込んだ1つ又はそれ以上のペーシング・チャネルを通じて加えられる。図1は、各々が、それぞれ電極201−203及び301−303を有する多極(即ち多電極)リード線である2つのリード線200及び300を有する例示的なデバイスを示す。電極201−203は、右心室又は中隔領域を刺激又は検出するように右心室内に配置され、一方電極301−303は、左心室の領域を刺激又は検出するように冠状静脈洞内に配置される。他の実施形態には、種々の心筋部位を検出又は刺激するように、単極及び/又は多極リード線の形態の任意の数の電極を用いることができる。デバイス及びリード線が埋め込まれると、デバイスの刺激及び/又は検出チャネルは、多電極の中の選択された電極により、1つ又はそれ以上の特定の心筋部位を選択的に刺激又は検出するように構成することができる。刺激チャネルは、従来の徐脈ペーシング、CRT、HOP治療、断続的応力増強ペーシング治療、及び/又は神経刺激を加えるために用いることができる。
Exemplary Cardiac Device FIG. 1 shows an implantable
図2は、埋込型デバイス100の構成部品をより詳細に示す。埋込型デバイス100は、患者の胸部の皮下又は筋肉下に配置される密閉シール筐体130を含む。筐体130は、チタンなどの導電性金属から形成することができ、電気刺激を加えるため又は単極構成において検出するための電極として機能することができる。筐体130には、絶縁材料で形成することができるヘッダ140が取り付けられ、これがリード線200及び300を受け入れ、次いでこのリード線をパルス発生回路及び/又はセンサ回路に電気的に接続することができる。筐体130内には、本明細書で説明するようにデバイスに機能性をもたらすための電子回路132が収容され、この電子回路には、電源、検出回路、パルス発生回路、デバイスの動作を制御するためのプログラム可能電子コントローラ、及び、外部プログラマ又は遠隔監視デバイスと通信することができるテレメトリ・トランシーバを含めることができる。
FIG. 2 shows the components of the
図3は、電子回路132のシステム図を示す。バッテリ22は、回路に電力を供給する。コントローラ10は、プログラムされた命令及び/又は回路構成に従って、刺激チャネルを通じた刺激パルスの時間及び様式についての判断を含むデバイスの全体的な動作を制御する。コントローラは、マイクロプロセッサ並びにデータ及びプログラム格納用のメモリを含むマイクロプロセッサ・ベースのコントローラとして実施することができ、ASIC(例えば有限状態マシン)のような専用ハードウェア部品を用いて実施することができ、又は、それらの組み合わせとして実施することができる。コントローラはまた、時間間隔の経過を測定し、イベントをスケジューリングするために用いられるタイマーを実施するための外部クロックのようなタイミング回路を含む。本明細書で用いられる、コントローラのプログラミングという用語は、マイクロプロセッサにより実行されるコード、又は特定の機能を実施するためのハードウェア部品の具体的な構成を指す。コントローラにインターフェース接続されるのは検出回路30及びパルス発生回路20であり、これらによりコントローラは検出信号を解釈し、ペーシング・モードに従って、ペーシング及び/又は他の刺激パルスの供給を制御する。コントローラは、検出されたイベント及び時間間隔の終了に応答してどのようにパルスを出力するかを定める多数のプログラミングされたペーシング・モードでデバイスを操作することができる。コントローラはまた、時間の追跡を続け、そして特定のタイプの治療モードのスケジューリングされた開始などのリアルタイムの操作を実施するための、外部クロック信号に由来するタイマーを実装する。
FIG. 3 shows a system diagram of the
検出回路30は、検出電極から心房及び/又は心室の心電図信号を受信するものであり、検出増幅器と、検出増幅器からの検出信号入力をデジタル化するためのアナログ・デジタル変換器と、検出増幅器の利得及び閾値の調整のための書き込み可能なレジスタとを含む。ペースメーカーの検出回路は、特定のチャネルにより生成される心電図信号(即ち、電極により検出される心臓の電気的活動を表す電圧)が指定の検出閾値を超えるときに、心腔センス、即ち心房センス又は心室センスを検出する。特定のペーシング・モードに使用されるペーシング・アルゴリズムは、そのようなセンスを用いてペーシングを始動又は抑制し、そして、内因性心房及び/又は心室レートは、それぞれ、心房センスと心室センスの間の時間間隔を測定することにより検出することができる。パルス発生回路20は従来のペーシング、HOP、又は他の刺激パルスを、心臓内部又は他の場所に配置された電極に加えるものであり、容量放電又は電流源パルス発生器と、パルス発生器を制御するためのレジスタと、パルス・エネルギーなどのパラメータ(例えばパルスの振幅及び幅)を調整するためのレジスタとを含む。パルス発生回路はまた、頻脈の検出に基づいて、ショック電極を介して電気的除細動/除細動ショックを加えるための、ショック・パルス発生器を含むことができる。
The
コントローラにはテレメトリ・トランシーバ80がインターフェース接続され、これが、コントローラが外部プログラマ及び/又は遠隔監視ユニットのような外部デバイスと通信することを可能にする。外部プログラマは、付随するディスプレイと、ペースメーカーに問い合わせして格納されたデータを受信することができ且つペースメーカーの動作パラメータを直接調整することができる入力手段とを有するコンピュータ制御の装置である。外部デバイスはまた、遠隔監視ユニットとすることができ、これを患者管理ネットワークにインターフェース接続して、埋込型デバイスがネットワーク上で臨床スタッフにデータ及び警告メッセージを送信できるようにすると共に、埋込型デバイスの遠隔プログラミングを可能にすることができる。外部デバイスと患者管理ネットワークとの間のネットワーク接続は、例えばインターネット接続によって、電話回線上で、又は携帯電話無線リンクを介して、実施することができる。この実施形態ではまた、スイッチ24をコントローラにインターフェース接続して、患者が特定の条件又はイベントの信号を埋込型デバイスに送ることができるように図示されている。異なる実施形態においては、スイッチ24は、磁気的に、触覚により、又は手持ち通報器などによりテレメトリを介して作動させることができる。コントローラは、特定の治療モードを開始するための開始及び/又は終了条件としてスイッチ24の作動を用いるようにプログラムすることができる。 A telemetry transceiver 80 is interfaced to the controller, which allows the controller to communicate with external devices such as external programmers and / or remote monitoring units. The external programmer is a computer controlled device having an associated display and input means that can query the pacemaker and receive stored data and directly adjust the pacemaker operating parameters. The external device can also be a remote monitoring unit that interfaces to a patient management network to allow the implantable device to send data and alert messages to clinical staff over the network and Can allow remote programming of mold devices. The network connection between the external device and the patient management network can be implemented, for example, via an internet connection, over a telephone line, or via a mobile phone wireless link. This embodiment is also illustrated so that the switch 24 can be interfaced to the controller so that the patient can send a signal of a specific condition or event to the implantable device. In different embodiments, the switch 24 can be actuated via telemetry magnetically, tactilely, or by hand-held alerting device or the like. The controller can be programmed to use the actuation of switch 24 as a start and / or end condition to initiate a particular treatment mode.
刺激チャネルは、電極に接続されたパルス発生器で構成され、一方、検出チャネルは、電極に接続されたセンス増幅器で構成される。図示したのは電極401から40Nまでであり、ここでNはある整数である。電極は、同じ又は異なるリード線上に存在することができ、MOSスイッチ・マトリクス70に電気的に接続される。スイッチ・マトリクス70はコントローラにより制御され、センス増幅器の入力に対して、又はパルス発生器の出力に対して、選択された電極を切り換えて、それぞれ検出チャネル又はペーシング・チャネルを構成するように用いられる。デバイスには、任意の数のパルス発生器、増幅器、及び電極を装備することができ、これらを任意に組み合せて検出チャネル又はペーシング・チャネルを形成することができる。従ってデバイスは、単一サイト又は複数サイトに心室ペーシング及び/又は他のタイプの刺激を加えることができる。スイッチ・マトリクス70はまた、利用可能な埋込電極のうちの選択された電極を、検出及び/又はペーシング・チャネルに、単極又は双極構成で組み込むことを可能にする。双極検出又はペーシング構成とは、間隔が接近した2つの電極の間の電位の検出又はペーシング・パルスの出力を指し、ここでこの2つの電極は通常、同一のリード線上にある(例えば、双極リード線のリング及び先端電極、又は多極リード線の2つの選択された電極)。単極検出又はペーシング構成とは、電極により検出される電位又は出力されるペーシング・パルスが、導電性のデバイス筐体又は別の遠隔の電極に対して参照される場合のことである。 The stimulation channel consists of a pulse generator connected to the electrode, while the detection channel consists of a sense amplifier connected to the electrode. Shown are electrodes 40 1 to 40 N , where N is an integer. The electrodes can be on the same or different leads and are electrically connected to the MOS switch matrix 70. The switch matrix 70 is controlled by the controller and is used to switch selected electrodes to the sense amplifier input or to the pulse generator output to configure the detection channel or pacing channel, respectively. . The device can be equipped with any number of pulse generators, amplifiers, and electrodes, any of which can be combined to form a detection channel or pacing channel. Thus, the device can apply ventricular pacing and / or other types of stimulation to a single site or multiple sites. The switch matrix 70 also allows selected electrodes of the available buried electrodes to be incorporated into the detection and / or pacing channel in a monopolar or bipolar configuration. Bipolar detection or pacing configuration refers to the detection of a potential between two closely spaced electrodes or the output of a pacing pulse, where the two electrodes are typically on the same lead (eg, a bipolar lead). 2 selected electrodes of wire ring and tip electrode, or multipolar lead). A unipolar detection or pacing configuration is when the potential detected by an electrode or the output pacing pulse is referenced to a conductive device housing or another remote electrode.
デバイスはまた、例えばペーシング・レート、刺激パラメータの最適化、及び/又は特定の治療モードの開始/停止の制御に用いるための、1つ又はそれ以上の生理学的検出モダリティ25を含むことができる。1つのそのような検出モダリティは、コントローラが患者の物理的活動の変化を検出し、患者の姿勢を検出し(即ち、多軸加速度計を用いて)、及び/又は心音を検出することを可能にする加速度計である。種々のタイプのものとすることができる専用の音響センサもまた、心音を検出するのに用いることができる。インピーダンス・センサは、心拍感応ペーシングに用いる分時換気を測定するための、及び/又は、心臓の1回拍出量若しくは心拍出量を測定するための電極を有するように構成することができる。デバイスはまた、例えば肺動脈又は他の場所の圧力を測定するのに用いることができる圧力センサを含むことができる。 The device may also include one or more physiological detection modalities 25 for use in, for example, pacing rate, stimulation parameter optimization, and / or control of starting / stopping particular treatment modes. One such detection modality allows the controller to detect changes in patient physical activity, detect patient posture (ie, using a multi-axis accelerometer), and / or detect heart sounds It is an accelerometer. Dedicated acoustic sensors, which can be of various types, can also be used to detect heart sounds. The impedance sensor can be configured with electrodes for measuring minute ventilation for use in heart rate sensitive pacing and / or for measuring heart stroke volume or cardiac output. . The device can also include a pressure sensor that can be used, for example, to measure pressure in the pulmonary artery or elsewhere.
デバイスはまた、心臓などの特定の臓器内の炎症を検出するための、炎症の存在を検出するための炎症センサ26を含む。センサ26は埋込型リード線を介してコントローラ10に接続することができ、又は、コントローラ10と無線通信する埋込型付随デバイス内に組み込むことができる。炎症センサ26は、筋電位を検出するか又はインピーダンスを測定するための1つ又はそれ以上の電極、リンパアンギオン又はリンパ節のサイズ又はサイズの変化を検出するための光学又は音響センサ、又は、リンパアンギオン又はリンパ節内の液圧を検出するための圧力センサを含むことができる。
The device also includes an inflammation sensor 26 for detecting the presence of inflammation to detect inflammation in a particular organ such as the heart. The sensor 26 can be connected to the
例示的な実施形態
例示的な一実施形態において、埋込型デバイスはリンパアンギオン又はリンパ節の物理的特性を検出するための炎症センサを含み、この炎症センサは、炎症センサにより生成される信号から炎症の存在を検出するように構成されたコントローラにインターフェース接続される。デバイスはまた、心臓の活動を検出し、1つ又はそれ以上の心筋又は神経部位に電気刺激を加えるための検出及び刺激チャネルを含み、ここでコントローラは、1つ又はそれ以上の特定の治療モードに従って、1つ又はそれ以上の刺激チャネルを介して電気刺激を加えるように構成される。コントローラは、炎症が検出されたときに電気刺激の加え方を修正するように付加的にプログラムされる。
Exemplary Embodiment In an exemplary embodiment, the implantable device includes an inflammation sensor for detecting a physical property of a lymph anion or lymph node, the inflammation sensor being a signal generated by the inflammation sensor. And interfaced to a controller configured to detect the presence of inflammation. The device also includes a detection and stimulation channel for detecting cardiac activity and applying electrical stimulation to one or more myocardial or neural sites, where the controller includes one or more specific treatment modes And is configured to apply electrical stimulation via one or more stimulation channels. The controller is additionally programmed to modify the application of electrical stimulation when inflammation is detected.
組み合わせることができる種々の特定の実施形態において、炎症センサはリンパアンギオン又はリンパ節の寸法を検出するように構成することができ、この場合コントローラは、寸法が指定の閾値を上回る場合に炎症を検出するようにプログラムされ、又は、炎症センサはリンパアンギオンの収縮を検出するように構成することができ、この場合コントローラは、リンパアンギオンの収縮率及び/又は収縮力が指定の閾値を上回った場合に炎症を検出するようにプログラムされる。リンパアンギオンの収縮は、例えば,直径の増大、機械的歪みの変化、間質圧の増大などに起因する圧力の変化、光学的に測定されるリンパアンギオン壁厚の変化、映像記録を介して検出される下向きのたわみの変化、リンパアンギオンのインピーダンスの変化、又はリンパアンギオンの筋電位の検出などの、リンパアンギオンのサイズの変化を測定することによって検出することができる。炎症センサは、例えば、筋電位を検出するための1つ又はそれ以上の電極、電気インピーダンス・センサ、音響トランスデューサ、又は光センサとすることができる。 In various specific embodiments that can be combined, the inflammation sensor can be configured to detect the size of a lymph anion or lymph node, in which case the controller detects inflammation when the size exceeds a specified threshold. The inflammatory sensor can be programmed to detect, or the inflammatory sensor can be configured to detect the contraction of lymph anions, in which case the controller has a contraction rate and / or contraction force of the lymph anions that exceeds a specified threshold. Programmed to detect inflammation. Lymphangion contraction can be caused, for example, by an increase in diameter, a change in mechanical strain, a change in pressure due to an increase in interstitial pressure, a change in optically measured lymphangion wall thickness, video recording, etc. This can be detected by measuring a change in the size of the lymph anion, such as a change in downward deflection detected, a change in the impedance of the lymph anion, or a myoelectric potential of the lymph anion. The inflammatory sensor can be, for example, one or more electrodes for detecting myoelectric potential, an electrical impedance sensor, an acoustic transducer, or an optical sensor.
埋込型デバイスは、外部デバイスからの入力を受信するためのテレメトリ・ユニットをさらに備えることができ、その場合コントローラは、炎症センサからの信号と外部デバイスから受信された入力とに基づいて炎症の存在を検出するようにさらにプログラムされる。テレメトリ・ユニットはまた、炎症の検出に基づいて外部患者管理システムなどの外部デバイスに警告を発行するために用いることができる。 The implantable device can further comprise a telemetry unit for receiving input from the external device, in which case the controller is configured to detect inflammation based on the signal from the inflammation sensor and the input received from the external device. Further programmed to detect presence. The telemetry unit can also be used to issue an alert to an external device such as an external patient management system based on the detection of inflammation.
デバイスにより施される治療は、徐脈ペーシング、心臓再同期ペーシング、断続ペーシング療法、収縮性増強ペーシング、及び神経刺激とすることができる。コントローラは、増加した炎症の検出に基づいて、これらの治療モードのいずれかに用いられる刺激パルスの振幅又は持続時間を増加させるように、プログラムすることができる。特定の治療モードが収縮性強化刺激(例えば高拍出量ペーシング、アノード・ペーシング、又は不応期刺激)である場合には、コントローラは、増加した炎症の検出に基づいて、その収縮性強化刺激を開始するか又はさもなければその程度を増大させるように、プログラムすることができる。特定の治療モードが断続的応力増強ペーシングである場合には、コントローラは、増加した炎症の検出に基づいて、その断続的応力増強ペーシングを中止するか又はさもなければその程度を減少させるように、プログラムすることができる。特定の治療モードが心臓再同期ペーシングである場合には、コントローラは、炎症の検出に基づいて、心房−心室遅延間隔及び二心室オフセット間隔を含む群から選択されたペーシングのパラメータを再最適化するようにプログラムすることができる。特定の治療モードが頻脈の検出に応答した電気的除細動/除細動ショックの供給及び抗頻脈ペーシングの供給を含む群から選択された抗頻脈療法の施し方である場合には、コントローラは、増加した炎症の検出に基づいて、頻脈を検出するための頻脈閾値を下げるように、及び/又は、減少した炎症の検出に基づいて、頻脈閾値を上げるようにプログラムすることができる。上述の特定の治療モードのいずれにおいても、コントローラはまた、増加した炎症に応答して為された治療モードの調整を一時的なものとするようにプログラムすることができ、及び/又は、低下したレベルの炎症が検出された場合に、ペーシング又は負荷サイクルなどの他の治療パラメータを逆向きに調整するようにプログラムすることができる。 The therapy administered by the device can be bradycardia pacing, cardiac resynchronization pacing, intermittent pacing therapy, contractility augmentation pacing, and neural stimulation. The controller can be programmed to increase the amplitude or duration of the stimulation pulse used for any of these treatment modes based on the detection of increased inflammation. If the particular treatment mode is a contractile augmentation stimulus (eg, high stroke pacing, anodic pacing, or refractory period stimulation), the controller may apply the contractile augmentation stimulus based on the detection of increased inflammation. It can be programmed to start or otherwise increase its extent. If the particular treatment mode is intermittent stress-enhancing pacing, the controller may stop or otherwise reduce the extent of the intermittent stress-enhancing pacing based on the detection of increased inflammation. Can be programmed. If the particular treatment mode is cardiac resynchronization pacing, the controller reoptimizes pacing parameters selected from the group including an atrial-ventricular delay interval and a biventricular offset interval based on detection of inflammation. Can be programmed. If the particular mode of treatment is an anti-tachycardia therapy selected from the group including the delivery of cardioversion / defibrillation shock in response to tachycardia detection and the delivery of anti-tachycardia pacing The controller is programmed to lower the tachycardia threshold for detecting tachycardia based on detection of increased inflammation and / or to increase the tachycardia threshold based on detection of decreased inflammation be able to. In any of the specific treatment modes described above, the controller can also be programmed and / or reduced to make temporary adjustments to the treatment mode made in response to increased inflammation. If a level of inflammation is detected, other treatment parameters such as pacing or duty cycle can be programmed to adjust backwards.
図4は、炎症の検出を組み入れた例示的な治療アルゴリズムを示す。ステップA4において、デバイスは、特定の治療モードで治療を施すと同時に、ステップA2では炎症の存在を監視するように動作する。炎症が検出された場合には、ステップA3において、デバイスはテレメトリを介して患者管理システムに警告を発行する。特定の治療はまた、ステップA4において、上述のいずれかの方法で修正され、その後ステップA1に戻る。 FIG. 4 illustrates an exemplary treatment algorithm that incorporates detection of inflammation. In step A4, the device operates to monitor for the presence of inflammation in step A2 at the same time that the treatment is administered in a particular treatment mode. If inflammation is detected, in step A3, the device issues a warning to the patient management system via telemetry. The particular treatment is also modified in step A4 by any of the methods described above and then returns to step A1.
本発明は、上記の具体的な実施形態と共に説明した。これらの実施形態はまた、有利であると考えられるあらゆる方法で組み合わせることができることも認識されたい。また、当業者には多数の代替物、変形物、及び修正物が明らかとなるであろう。そのような他の代替物、変形物、及び修正物は、添付の特許請求の範囲内に入ることが意図されている。 The invention has been described with the specific embodiments described above. It should also be appreciated that these embodiments can also be combined in any way deemed advantageous. Numerous alternatives, variations, and modifications will also be apparent to those skilled in the art. Such other alternatives, variations, and modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
10:コントローラ
20:パルス発生回路
22:バッテリ
24:スイッチ
25:生理学的センサ
26:炎症センサ
30:検出回路
40、201−203、301−303:電極
70:スイッチ・マトリクス
80:テレメトリ・トランシーバ
100:埋込型心臓ペーシング・デバイス
130:筐体
132:電子回路
140:ヘッダ
200、300:リード線
10: controller 20: pulse generation circuit 22: battery 24: switch 25: physiological sensor 26: inflammation sensor 30: detection circuit 40, 201-203, 301-303: electrode 70: switch matrix 80: telemetry transceiver 100: Implantable cardiac pacing device 130: housing 132: electronic circuit 140:
Claims (15)
1つ又はそれ以上の特定の治療モードに従って、1つ又はそれ以上のペーシング・チャネルを介して電気刺激を加えるように構成されたコントローラと、
リンパアンギオン又はリンパ節の物理的特性を検出するための炎症センサと、
を備え、
前記コントローラは、前記炎症センサにより生成される信号から炎症の存在を検出するように構成され、
前記コントローラは、炎症が検出されたときに前記電気刺激の加え方を修正するようにプログラムされる、
ことを特徴とする埋込型デバイス。 A detection and stimulation channel for detecting cardiac activity and applying electrical stimulation to one or more myocardium or nerve sites;
A controller configured to apply electrical stimulation via one or more pacing channels according to one or more specific treatment modes;
An inflammatory sensor for detecting the physical properties of lymph anions or lymph nodes;
With
The controller is configured to detect the presence of inflammation from a signal generated by the inflammation sensor;
The controller is programmed to modify the application of the electrical stimulus when inflammation is detected;
An implantable device characterized by that.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16728009P | 2009-04-07 | 2009-04-07 | |
US61/167,280 | 2009-04-07 | ||
PCT/US2010/030102 WO2010118033A1 (en) | 2009-04-07 | 2010-04-06 | Apparatus for organ-specific inflammation therapy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012523281A true JP2012523281A (en) | 2012-10-04 |
JP5427291B2 JP5427291B2 (en) | 2014-02-26 |
Family
ID=42226645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012504781A Expired - Fee Related JP5427291B2 (en) | 2009-04-07 | 2010-04-06 | Apparatus for organ-specific inflammation treatment |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100256700A1 (en) |
EP (1) | EP2416848A1 (en) |
JP (1) | JP5427291B2 (en) |
WO (1) | WO2010118033A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101782418B1 (en) * | 2016-02-23 | 2017-09-28 | 연세대학교 산학협력단 | System and method for identifying phase singularity from single electrogram |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010039527A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for organ specific inflammation monitoring |
US10940318B2 (en) * | 2014-06-17 | 2021-03-09 | Morton M. Mower | Method and apparatus for electrical current therapy of biological tissue |
CN109362224B (en) | 2016-04-04 | 2022-09-13 | 通用电气公司 | Neuromodulation techniques |
CN111295225B (en) | 2017-11-02 | 2024-04-19 | 心脏起搏器股份公司 | System for identifying bundle of his pacing capture |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030028221A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-06 | Qingsheng Zhu | Cardiac rhythm management system for edema |
JP2005501617A (en) * | 2001-08-28 | 2005-01-20 | メドトロニック・インコーポレーテッド | System for treating mechanical mechanical dysfunction of the heart by electrical stimulation |
JP2007301401A (en) * | 2000-11-22 | 2007-11-22 | Medtronic Inc | Apparatus for detecting and treating ventricular arrhythmia |
WO2007146489A2 (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-21 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Device for lymphatic system monitoring |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4407300A (en) * | 1980-07-14 | 1983-10-04 | Davis Robert E | Potentiometric diagnosis of cancer in vivo |
EP0474957A3 (en) * | 1990-09-11 | 1992-06-24 | Bozidar Ferek-Petric | Ultrasonic doppler synchronized cardiac electrotherapy device |
US5882352A (en) * | 1995-05-25 | 1999-03-16 | Pacesetter, Inc. | Automatic adjustment of detection rate threshold in an implantable antitachycardia therapy device |
US7269457B2 (en) * | 1996-04-30 | 2007-09-11 | Medtronic, Inc. | Method and system for vagal nerve stimulation with multi-site cardiac pacing |
US6317628B1 (en) * | 1999-01-25 | 2001-11-13 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management system with painless defribillation lead impedance measurement |
US6738663B2 (en) * | 1999-04-09 | 2004-05-18 | Oncostim, A Minnesota Corporation | Implantable device and method for the electrical treatment of cancer |
US7742811B2 (en) * | 2000-03-13 | 2010-06-22 | Onco Stim | Implantable device and method for the electrical treatment of cancer |
US6666826B2 (en) * | 2002-01-04 | 2003-12-23 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for measuring left ventricular pressure |
US7313434B2 (en) * | 2002-11-25 | 2007-12-25 | Regents Of The University Of Minnesota | Impedance monitoring for detecting pulmonary edema and thoracic congestion |
WO2004067081A2 (en) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Proteus Biomedical Inc. | Methods and apparatus for enhancing cardiac pacing |
US7171258B2 (en) * | 2003-06-25 | 2007-01-30 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for trending a physiological cardiac parameter |
US20050075702A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-07 | Medtronic, Inc. | Device and method for inhibiting release of pro-inflammatory mediator |
US20050222646A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-06 | Kai Kroll | Method and device for treating cancer with modified output electrical therapy |
US7630760B2 (en) * | 2005-11-21 | 2009-12-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Neural stimulation therapy system for atherosclerotic plaques |
US7809441B2 (en) * | 2006-05-17 | 2010-10-05 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Implantable medical device with chemical sensor and related methods |
US8126538B2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-02-28 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for introducing endolymphatic instrumentation |
US20070282376A1 (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-06 | Shuros Allan C | Method and apparatus for neural stimulation via the lymphatic system |
US7734341B2 (en) * | 2006-06-06 | 2010-06-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for gastrointestinal stimulation via the lymphatic system |
US7894906B2 (en) * | 2006-06-06 | 2011-02-22 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Amelioration of chronic pain by endolymphatic stimulation |
US20080064954A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-13 | Baylor College Of Medicine | Method of measuring propulsion in lymphatic structures |
US8905999B2 (en) * | 2006-09-01 | 2014-12-09 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for endolymphatic drug delivery |
US7744618B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-06-29 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Device and method for modulating renal function |
US7711420B2 (en) * | 2007-03-19 | 2010-05-04 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Closed-loop control of cardioprotective pre-excitation pacing |
US20080234556A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for sensing respiratory activities using sensor in lymphatic system |
US8000810B2 (en) * | 2007-03-20 | 2011-08-16 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Systems and methods for transvenous lead implantation |
US7778707B2 (en) * | 2007-03-21 | 2010-08-17 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and device for myocardial stress redistribution |
US9048508B2 (en) | 2007-04-20 | 2015-06-02 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolytes and nonaqueous-electrolyte secondary batteries employing the same |
US20080294228A1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-11-27 | Cardiac Pacemakers | Method and device for controlled stimulation of lymphatic flow |
US8105261B2 (en) * | 2007-07-02 | 2012-01-31 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Osmotic devices and methods for diuretic therapy |
US8131363B2 (en) * | 2007-09-25 | 2012-03-06 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Closed-loop control of intermittent excitatory cardiac stimulation for therapeutic effect |
WO2010039527A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for organ specific inflammation monitoring |
-
2010
- 2010-04-06 WO PCT/US2010/030102 patent/WO2010118033A1/en active Application Filing
- 2010-04-06 JP JP2012504781A patent/JP5427291B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-04-06 US US12/755,041 patent/US20100256700A1/en not_active Abandoned
- 2010-04-06 EP EP10713099A patent/EP2416848A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007301401A (en) * | 2000-11-22 | 2007-11-22 | Medtronic Inc | Apparatus for detecting and treating ventricular arrhythmia |
US20030028221A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-06 | Qingsheng Zhu | Cardiac rhythm management system for edema |
JP2005501617A (en) * | 2001-08-28 | 2005-01-20 | メドトロニック・インコーポレーテッド | System for treating mechanical mechanical dysfunction of the heart by electrical stimulation |
WO2007146489A2 (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-21 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Device for lymphatic system monitoring |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101782418B1 (en) * | 2016-02-23 | 2017-09-28 | 연세대학교 산학협력단 | System and method for identifying phase singularity from single electrogram |
WO2017146459A3 (en) * | 2016-02-23 | 2018-08-02 | 연세대학교 산학협력단 | Phase singularity identification system and method |
US10874321B2 (en) | 2016-02-23 | 2020-12-29 | Industry-Academic Cooperation Foundation Yonsei University | Phase singularity identification system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100256700A1 (en) | 2010-10-07 |
JP5427291B2 (en) | 2014-02-26 |
EP2416848A1 (en) | 2012-02-15 |
WO2010118033A1 (en) | 2010-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11446501B2 (en) | Systems and methods for delivering vagal nerve stimulation | |
JP5153879B2 (en) | Closed loop control of intermittent excitatory cardiac stimulation for therapeutic effects | |
EP2263748B1 (en) | Multi-site ventricular pacing device with parasympathetic stimulation | |
JP5015256B2 (en) | Implantable device for responsive neural stimulation therapy | |
US8886306B2 (en) | Triggered high-output pacing therapy | |
AU2007322172B2 (en) | Device for simulated exercise | |
JP4731559B2 (en) | A combination of remodeling control therapy and anti-remodeling therapy with an implantable heart device | |
JP2009519807A5 (en) | ||
JP2014509879A (en) | Cardiac nerve treatment using electrical impedance | |
JP4629673B2 (en) | Electrically effective neural excitatory stimulation | |
JP5427291B2 (en) | Apparatus for organ-specific inflammation treatment | |
JP5646772B2 (en) | Cardiac nerve treatment using detected pressure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130417 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130717 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130724 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131017 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |